在轴承旋转过程中,轴承在载荷区域内保持架是由滚动体推动运转、而在非载荷区域内滚动体是由保持架推动进行运行。滚动体与保持架相互接触部位就是保持架的“兜孔”。这也是滚动体自转速度ng与保持架之间的摩擦、磨损部位。
保持架在轴承平稳运行过程中几乎不承受载荷,但在轴承急、加减速度时保持架“兜孔”内的滚动体将对“兜孔”有比较大的冲击,这将会导致保持架“兜孔”隔离部位与滚动体的接触载荷加大、摩擦磨损加剧,甚至发生保持架隔离梁的变形、根部断裂的机械损坏。
保持架兜孔与球(滚动体)之间是纯滑动摩擦,滑动摩擦速度为球(滚动体)自转(ng)线速度。因此难以形成良好的润滑油膜,
同时保持架材料的硬度及耐磨性能远低于滚动体材料,因此保持架兜孔的磨损失效现象还是比较易见的(图1)。

图1.实体保持架兜孔窗梁磨损形貌
轴承在旋转时滚动体与滚动体之间由保持架进行隔离,因此滚动体的自转速度ng仅对保持架“兜孔”发生相对运动与摩擦。由于滚动体的个数对轴承的承载能力有很大影响,因此在有些转速比较慢、载荷比较大的使用场合,会采用无保持架结构的满装滚子轴承(图2)。在满装滚子无保持架结构的轴承运行过程中,滚动体与滚动体之间的接触处A会发生两倍自转速度ng的摩擦,因此滚动体的摩擦磨损要比有保持架时严重,无保持架满装滚子轴承的摩擦系数要比同类轴承高,而许用速度低,同时对于无保持架的线接触的圆柱、滚针轴承因滚动体无保持架的“约束”,滚动体的自由度比较大,运行稳定性能也差,因此必须控制滚动体的累计周向间隙。

图2.无保持架满装滚子轴承的滚动体与滚动体之间的摩擦

